Автотрансформатори

Цел, устройство и принцип на автотрансформаторите

В някои случаи може да е необходимо да се променя напрежението при малки граници. Това е най-лесно да се направи не от дву-намотка трансформатори, но от едно-намотка трансформатори, наречени autotransformers. Ако коефициентът на трансформация не е достатъчно различен от единството, разликата между големината на токовете в първичната и вторичната намотка ще бъде малка. Какво ще се случи, ако се присъедините към двете намотки? Автотрансформаторната верига ще бъде получена (фигура 1).

Автотрансформаторите се класифицират като трансформатори със специално предназначение. Авто-трансформатори са различни от тези, които им ниско напрежение намотка е част от намотката за високо напрежение, т. Е. верига тези намотки са не само магнитни и галванична връзка.

В зависимост от включването на автотрансформаторните намотки може да се получи увеличение или намаление на напрежението.

Фиг. 1 Схеми на еднофазни автотрансформатори: a - понижаване, b - повдигане.

Ако свържете източника на променливо напрежение към точките А и X, в сърцевината ще се появи променлив магнитен поток. Във всяка от завъртанията на намотката ще бъде предизвикана ЕМП със същата величина. Разбира се, ще възникне емф между точките а и Х, равни на EMF на първия завой, умножени по броя на завоите, затворени между точките a и X.

Ако е свързано навиване на точки X и всяко натоварване, на вторичния ток I2 ще премине през намотката и особено между точките А и Н. Въпреки това, тъй като на същата обвивка и преминава на първичен ток I1, а след това и двете се появи ток Геометрично и много малък ток преминава през региона aX, определен от разликата в тези токове. Това позволява част от намотката да бъде направена от тел с малко напречно сечение, за да се запази медта. Ако вземете предвид, че този сайт е огромна част от всички завои, икономията на мед е много осезаема.

Така makarom, автотрансформатори целенасочено се използват за намаляване или незначително увеличение на напрежението, когато част от намотката, която е обща за двете схеми автотрансформатор вторичен ток се задава което му позволява да изпълнява по-тесен диригент и запазване на цветни метали. Веднага с това потреблението на стомана е сведено до минимум за производството на магнитна верига, чието напречно сечение е по-малко от това на трансформатор.

При преобразувателите на електрическа енергия - трансформаторите - предаването на енергия от една намотка към друга се извършва от магнитно поле, чиято енергия е концентрирана в магнитната верига. В автотрансформаторите енергията се предава както от магнитното поле, така и от електронното свързване между първичната и вторичната намотка.

Трансформатор и автотрансформатор

Автотрансформатори което се конкурира с два криволичещи трансформатори когато превръщането им съотношение - не е достатъчно различна от единица, но по-голяма от 1.5 - 2. Когато съотношението на трансформация над 3 автотрансформатори вече не е оправдано.

По конструктивен начин автотрансформаторите всъщност не се различават от трансформаторите. На сърцевините на магнитната сърцевина са разположени две намотки. Заключенията са взети от двете намотки и общата точка. Повечето детайли на автотрансформатора не се различават конструктивно от трансформаторните части.

Лабораторни автотрансформатори (LATRs)

Автотрансформаторите се използват и в мрежи с ниско напрежение като лабораторни регулатори на напрежението с малка мощност (LATR). При такива автотрансформатори регулирането на напрежението се осъществява чрез придвижване на плъзгащия контакт през завоите на намотката.

Лабораторните регулируеми еднофазни автотрансформатори се състоят от пръстеновидна феромагнитна магнитна сърцевина, увита с един слой изолирана медна жица (Фигура 2).

От тази намотка се прави с по-постоянни клонове, което ви позволява да използвате устройството като понижаване или повишаване на автотрансформатори с определено постоянно съотношение трансформация. В допълнение, върху повърхността на намотка, почистване на изолацията, има тясна пътека, по която контакт четка или валяк за гладко регулира средно напрежение в диапазона от нула до 250 V.

Когато съседните завои са затворени в LATR, няма токове на късо съединение, тъй като мрежовите токове и натоварвания в комбинираната намотка на автотрансформатора са близко един до друг и са ориентирани контра-положително.

Лабораторните автотрансформатори се произвеждат с номинална мощност от 0.5-1.2-5.5 kVA.

Схема на лабораторен контролиран еднофазен автотрансформатор

Лабораторен автотрансформатор (LATR)

Трифазни автотрансформатори

Заедно с еднофазни автотрансформатори с двойна намотка, често се използват трифазни дву-намотъчни и трифазни автотрансформатори с тройно навиване.

При трифазните автотрансформатори фазите обикновено се свързват със звезда с отстранена неутрална точка (Фигура 3). Когато е необходимо да се намали напрежението, електрониката се прилага върху скобите А, B, C и се отстранява от скобите a, b, c, а когато напрежението се увеличава, напротив. Те се използват като устройства за намаляване на напрежението при стартиране на масивни двигатели, както и за поетапно регулиране на напрежението на клемите на отоплителните части на електронните пещи.

Фиг. 3. Схема на трифазен автотрансформатор с фазово свързване на навита звезда с неутрална точка

Трифазните високоволтови трипроводни трансформатори се използват и в високоволтови електронни мрежи.

Трифазните автотрансформатори, обикновено на страната с по-високо напрежение, са свързани към звезда с нулева жица. Свързването към звездата осигурява спад на напрежението, на който се изчислява изолацията на автотрансформатора.

Използването на автотрансформатори подобрява ефикасността на електроенергийните системи, намалява цената на преноса на енергия, но води до увеличаване на тока на късо съединение.

Дефекти на автотрансформаторите

Недостатъкът на автотрансформатора е необходимостта да се изолират двете намотки за по-голямо напрежение, тъй като намотките имат електронна връзка.

Значителна автотрансформатори недостатък - галванична връзка между първичните и вторичните вериги, което не позволява тяхното използване като гориво за двигатели мрежи от 6-10 кВ, когато напрежението падне до 0,38 кВ, защото напрежение 380 е снабдена с оборудването, на който хората работят.

В случай на катастрофи, дължащи се на наличието на електронна комуникация между намотките в автотрансформатора, по-високото напрежение може да бъде приложено към намотката на долната. В същото време всички части на задвижваната инсталация ще бъдат свързани към частта за високо напрежение, която не е разрешена при условия на безопасност на обслужването и поради способността за разрушаване на изолацията на проводимите части на свързаното електрическо оборудване.

Автотрансформатори с високо напрежение

Училище за електротехник